PARTIE 2 : LA PLANETE TERRE ET SON ENVIRONNEMENT. Chapitre 3 : DES INTERRACTIONS ENTRE LES ENVELOPPES DE LA TERRE

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1 PARTIE 2 : LA PLANETE TERRE ET SON ENVIRONNEMENT Chapitre 3 : DES INTERRACTIONS ENTRE LES ENVELOPPES DE LA TERRE Le globe terrestre est formé de différentes enveloppes : - L atmosphère - L hydrosphère - La lithosphère - La biosphère : ensemble de la matière vivante I] Les échanges entre les différentes enveloppes terrestres : le cycle du carbone TP : Réalisation d expériences pour mettre e, évidence les échanges de carbone entre l air, l eau, les roches et les êtres vivants ainsi que les mécanismes mis en jeu. 1

2 EXP.5. Etude de la combustion d un morceau de charbon Interprétation : Compléter le tableau suivant en indiquant quel échange de carbone entre réservoirs est mis en évidence : Expérience EXP. 1 EXP. 2 EXP. 3 EXP. 4 EXP. 5 Echange de carbone entre les réservoirs Bilan de l activité : Le carbone est présent dans les enveloppes de la Terre (biosphère, atmosphère, hydrosphère, lithosphère) sous différentes formes chimiques : - Carbone minéral : CO 2, HCO Carbone organique : carbone de la matière vivante ou morte. Chaque réservoir est caractérisé par une forme de carbone minéral ou organique et par une masse de carbone généralement exprimée en gigatonnes (Gt). Les expériences réalisées montrent qu il existe des échanges de carbone entre les enveloppes terrestres. Ces échanges mettent en jeu différents mécanismes qui sont liés : - aux activités humaines : combustion du charbon, pluies acides - à la photosynthèse - à la respiration La photosynthèse est responsable d un transfert de CO 2 dirigé de l atmosphère ou de l hydrosphère vers la biosphère, alors que la respiration établit un transfert de CO 2 de la biosphère vers l atmosphère ou de l hydrosphère. Les activités humaines sont à l origine d importantes quantités de carbone libérées sous forme de CO 2 dans l atmosphère qui ne sont fixée qu en partie par la biosphère (forêts en croissance) et l océan. Activité 2 : Echange de carbone entre la lithosphère et l hydrosphère la dissolution des carbonates Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2 O (CaCO 3 insoluble : précipité blanc) CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Ca HCO 3 - (HCO 3 - soluble dans l eau) 2

3 1) Décrire les résultats des différentes étapes. 2) Analyser les résultats obtenus. 3) Décrire les échanges qui se produisent. Bilan Les différentes enveloppes terrestres (lithosphère, atmosphère, biosphère et hydrosphère) ne sont pas indépendantes les unes des autres. Elles échangent de la matière (oxygène, carbone, azote, eau ). On dit que ces enveloppes sont couplées. Un réservoir est un nom donné à une enveloppe de la planète lorsque l on considère sa capacité à stocker un élément chimique (le carbone dans cet exemple). Quels sont les réservoirs de carbone à la surface de la Terre? La lithosphère = pétrole, charbon, calcaires L hydrosphère = dans l eau, le CO 2 est présent sous forme dissoute La biosphère = le carbone représente à lui seul 18% de la biomasse. L atmosphère = dioxyde de carbone. Sa teneur est faible : 0,03% 3

4 II] CO2, température du globe et influence de l Homme Activité 3 : Evolution du CO 2 atmosphérique Partie 1 : L influence de l homme sur le cycle du carbone Livre pages 68, 69 et 73 A l aide des documents pages 68 et 69 du livre, répondre aux questions suivantes : 1) Quel est l intérêt des carottes de glace? Les glaciologues étudient la composition des bulles d air coincées dans les glaces polaires. 2) Quels sont les paramètres analysés par les chercheurs? 3) Décrire l évolution de la teneur en CO 2 depuis A l aide de vos connaissances historiques, expliquer ce qui a eu lieu au XIXe siècle et qui explique cette évolution. 4) Décrire l évolution de la teneur en CO 2 depuis ans. 5) Doc. 23 page 73 : quelle conséquence semble avoir l augmentation du taux de CO 2 sur la température moyenne du globe. On constate que lorsque la composition des gaz à effet de serre augmente, la température augmente. De même, lorsque la composition des gaz à effet de serre diminue, la température diminue. Partie 2 : Evolution de la composition atmosphérique Livre doc. 16 page 69 1) Décrire l évolution de la teneur en CO 2 depuis le début de l histoire de la Terre. 4

5 2) A l aide de la vidéo, indiquer quelles sont les causes avancées pour expliquer la chute de la teneur en CO 2 dans l atmosphère entre 4,5 et 1,5 milliard d années. 3) Quels problèmes posent les variations de la concentration en CO 2 atmosphérique au cours des périodes actuelles? La survenue de plus en plus fréquente «d accidents climatiques» (tempêtes, sécheresses, inondations ) conduit à s interroger : le climat change-t-il? Si oui, ces changements sont-ils naturels ou sont-ils imputables aux activités humaines? BILAN : L atmosphère a évolué depuis sa formation il y a 4.5 milliards d années. La teneur en dioxyde de carbone a diminué d un facteur mille grâce à la formation des roches silicatées. La photosynthèse est à l origine du dioxygène à partir duquel s est constituée la couche d ozone. Il existe une corrélation entre la teneur en gaz à effet de serre de l atmosphère et sa température. L étude des gaz piégés dans les glaces polaires, montre que des variations de la température de l atmosphère ont existé avant l ère industrielle. Depuis le 19ème siècle, les activités humaines provoquent une augmentation des gaz à effet de serre. Mais des variations de la température se sont produits naturellement au cours du quaternaire. 5